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鉆桿抓取機(jī)械手夾持力計(jì)算建模研究

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由于靜力學(xué)方法難以滿足鉆桿抓取機(jī)械手設(shè)計(jì)、優(yōu)化的理論需求,采用理論力學(xué)方法,對(duì)機(jī)械手夾持力進(jìn)行了等效簡(jiǎn)化,得到了力旋量平衡方程.通過對(duì)機(jī)械手實(shí)際工況的分析,求得了等效力的夾持變換矩陣.最終根據(jù)夾持點(diǎn)的摩擦錐條件、力旋量平衡方程和夾持變換矩陣,求得了夾持力數(shù)學(xué)模型.該數(shù)學(xué)模型為鉆桿抓取機(jī)械手夾持力的計(jì)算、分析和優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ).

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機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與控制的聯(lián)合仿真

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設(shè)計(jì)一種基于凸輪運(yùn)動(dòng)原理的簡(jiǎn)易機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu),以期將其應(yīng)用于機(jī)械臂的末端夾持裝置和管道攀爬機(jī)器人的手爪。建立夾持機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化三維模型,在ADAMS環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真。通過ADAMS/Control接口模塊,在Simulink中搭建夾持機(jī)構(gòu)的聯(lián)合仿真控制系統(tǒng),利用三閉環(huán)PID控制方法進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真分析。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的夾持機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和軌跡跟蹤特性。

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